マウスオルガノイドのCRISPR改変を用いた高悪性度漿液性卵巣癌の発生源の解明

Assessing the origin of high-grade serous ovarian cancer using CRISPR-modification of mouse organoids.

• Kadi Lõhmussaar
• Oded Kopper
• Jeroen Korving
• Harry Begthel
• Celien P H Vreuls
• Johan H van Es
• Hans Clevers

抄録

高悪性度漿液性卵巣癌（HG-SOC）は、しばしば「サイレントキラー」と呼ばれ、最も致死的な婦人科悪性腫瘍である。卵管（マウス卵管）および卵巣表層上皮（OSE）は、この癌の主な原因組織の候補と考えられている。しかし、各組織のHG-SOCに対する相対的な寄与はまだ明らかになっていない。ここでは、マウス卵管組織とOSE組織を用いて、オルガノイドベースのHG-SOCの腫瘍進行モデルを構築した。我々はCRISPR-Cas9ゲノム編集を用いて、Trp53, Brca1, Nf1, PtenなどのHG-SOCで一般的に見られる変異遺伝子に変異を導入した。我々の結果は、両方の上皮が高悪性度病理学的な卵巣腫瘍を発生させうることを示しており、HG-SOCの二重起源仮説を支持するものである。しかし、変異した卵管オルガノイドはin vitroでははるかに速く拡大し、移植時にはより容易に悪性腫瘍を形成する。さらに、in vitroでの薬剤試験により、患者におけるHG-SOCの治療に使用される一般的な薬剤に対する系統に依存した明確な感受性が明らかにされている。

High-grade serous ovarian cancer (HG-SOC)-often referred to as a "silent killer"-is the most lethal gynecological malignancy. The fallopian tube (murine oviduct) and ovarian surface epithelium (OSE) are considered the main candidate tissues of origin of this cancer. However, the relative contribution of each tissue to HG-SOC is not yet clear. Here, we establish organoid-based tumor progression models of HG-SOC from murine oviductal and OSE tissues. We use CRISPR-Cas9 genome editing to introduce mutations into genes commonly found mutated in HG-SOC, such as Trp53, Brca1, Nf1 and Pten. Our results support the dual origin hypothesis of HG-SOC, as we demonstrate that both epithelia can give rise to ovarian tumors with high-grade pathology. However, the mutated oviductal organoids expand much faster in vitro and more readily form malignant tumors upon transplantation. Furthermore, in vitro drug testing reveals distinct lineage-dependent sensitivities to the common drugs used to treat HG-SOC in patients.